JP2001085888A

JP2001085888A - 導電性複合体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001085888A
Application number: JP24037399A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Tasaka; 吉彦田坂
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】良導電性と異方性のない電磁シールド特性を
兼ね備え、且つ気密・水密性に優れた、特に電磁波シー
ルド用シート・ガスケットとして有用な導電性複合体と
その製造方法を提供する。【解決手段】導電性複合体は、マトリックス樹脂31、
33と、複合体製造時の圧縮により弾性反発力からなる残
留応力を有する状態で当該マトリックス31、33内に埋設
されて、複合体外表面に端部32、34が露出された導電性
弾性発泡体とを含む。この導電性複合体を製造する方法
の一つは、導電性の弾性発泡体を所定の厚みまで圧縮す
る工程、及びこの発泡体を圧縮した状態のままで重合性
樹脂を発泡体に含浸させ、硬化させ、固形化する工程を
含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器における
電磁シールド性、接地性を確保するのに用いる導電性復
合体、特にシート状の導電性複合体と、その製造方法に
関する。より詳しく言えば、本発明は、導電性の弾性発
泡体とその空隙に充填した樹脂からなり、厚み方向に容
易に電気的導通のとれる導電性複合体とその製造方法に
関する。この導電性複合体は、特に、環境シール性（気
密性、水密性）を有する電磁波シールド用シート又はガ
スケットとして有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今の情報機器などの電子機器の普及に
伴い、それらの急激な高周波化、デジタル化、高集積化
が進み、それらが他の機器から発生した電磁波ノイズに
より誤作動したり、自らがノイズ発生源となって別の機
器を誤作動させる例が増えている。

【０００３】電子機器の筐体の多くは、電磁シールド性
に優れた金属あるいは表面に導電層を設けたブラスチッ
クからできているが、多くの場合それらは分割設計とな
って複数の部材から構成されているため、筐体構成部材
接合部の隙間からの電磁波ノイズの侵入・漏洩を防ぐ目
的で、それらの接合部では電磁波シールドガスケットが
使われている。

【０００４】特に気密・水密の環境シール性も兼ね傭え
た電磁波シールドガスケットとしては、シリコーンゴム
に代表されるゴム状シートに導電性を付与したものが知
られており、これは粉体導電性材料とゴムバインダーの
複合材料となっている。導電性材料の役割としては、ゴ
ムバインダー中を透過していく電磁エネルギーの「反射
・吸収」と、接合される構成部材間の「電気的接合」の
二つがある。

【０００５】導電性材料として導電カーボンや金属粉を
使用し、これをゴム系バインダー中に混合・分散させた
「分散型」導電シートでは、その厚みに対して導電性材
料の大きさがはるかに小さいため、厚み方向の電気的導
通経路を確立するためには、かなりの高充填が必要とな
る。導電性材料の高充填による導通経路確保の手法で
は、バインダー材料が本来有する機械的特性が損なわ
れ、更に、導通経路において粒子間接触抵抗を幾度も経
由するため導通抵抗は十分低くならず、且つこの導通抵
抗は厚みの増加に比例する。このような不都合を埋め合
わせる目的で銀粒子のような良導電性材料を用いると、
製品の高価格化を招く。

【０００６】一方、連続した導電性材料を使用した「連
続型」導電シートとしては、アルミニウムの平織りメツ
シュにゴム系バインダーを含浸したもの、モネルメタル
のエキスパンドメタルの開口部にゴム系バインダーを注
入したもの、が知られている。しかし、使用されるメッ
シュやエキスパンドメタルの製法上の限界から、そもそ
も０．８ｍｍ以上の厚みのものは実用的でない。また、
シートの表面から導電性材料が突出したり、あるいは逆
にシート表面がバインダーに覆われて導通部がなくなっ
たりしているため、良好な導通・環境シール性を得るた
めには高い接触圧が必要となる。

【０００７】このように、比較的厚みのあるシートを、
電強波シールドガスケットとして有効に使用するために
は、ガスケットを介して接合する構成部材間の電気的接
合を確実にする良好なシート内導通性とともに、環境シ
ール性の妨げとなる突出部のない表面が必要とされ、こ
れらの要件を満足するために、厚み方向に連続・一体化
した導通経路を確立し、それを平らな表面に確実に露出
させることが肝要となる。

【０００８】このような概念の従来技術として、多数の
細い金属ワイヤーをゴム状シートの厚み方向に配向・埋
設した電磁波シールドガスケットがある。これによれ
ば、厚み方向に良好な導通が得られるが、ワイヤーが一
方向（シートの厚み方向）に配向しているため、ワイヤ
ー間の隙間から電磁波が漏れやすいという難点がある。
また、製造方法が複雑なため、このガスケットは本質的
に高価格である。

【０００９】特開平６−８５４８８号公報には、金属箔
等の導電性シートと弾性体を厚み方向と平行に層状に積
層した電磁波シールド材が開示されている。この電磁波
シールド材においても、各金属箔層の端部がシールド材
表面に露出していることから、厚み方向に良好な導通が
得られるが、このシールド材には電磁波シールド特性に
異方性があり、すなわち、金属箔の積層方向と平行な方
向からの電磁波が漏れやすいという難点がある。更に、
このシールド材は導電性シートと弾性体との剥離の抑制
を目的として、凹凸を繰り返す導電性シートを用いては
いるものの、筐体構成部材等の被シールド体との接合面
すなわちシール面に沿って剪断力が作用した場合のよう
に積層の垂直方向への応力がかかると、導電性シートと
弾性体との層間剥離が発生しかねない。また、この電磁
波シールド材も製造方法が複雑なため、本質的に高価格
である。

【００１０】特開平１０−２３７１８４号公報には、半
導体ウェハー保存容器材料や、電子部品、半導体等の製
造工場における床材・壁材などに有効な、帯電防止熱可
塑性樹脂成形体として、内部に３次元網状導電層を有す
る成形体が開示されている。この成形体は、導電性繊維
を重合性モノマー内に積層することにより３次元綱状に
埋設し、この状態で重合性モノマーを重合させた熱可塑
性樹脂成形体である。これらの成形体は、表面固有抵抗
が１０⁶〜１０⁸Ω／□程度と非常に大きく、これから
等方的であることを前提条件として換算した体積抵抗率
も１０⁶〜１０ ⁸Ω・ｃｍとなることから、接地性能と
電磁波シールド性に劣り、電磁波シールド材として用い
るには不適である。なお、同公報中には、導電性物質を
含む薄膜で被覆した樹脂粒状体を加熱加圧して作製され
る帯電防止樹脂成形体も記載されているが、これは、加
熱加圧工程により導電性被覆層どうしが連続３次元化し
たものであり、電磁波シールド材として有用な本発明の
複合体とは、構造的に見ても本質的に異なるものであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】これらから明らかなと
おり、比較的厚みがあり、厚み方向の十分な導電性とと
もに十分な環境シール性も要求されるシート状複合体に
おける従来の間題点は、以下に集約される。（１）厚み方向の良導電性と異方性のない優れた電磁波
シールド性とを両立させることが困難。（２）特に厚みが増大した場合において、厚み方向の良
導電性と環境シール性とを両立させることが困難。（３）製造工程が複雑。

【００１２】そこで、本発明は、これらの問題を解決し
た導電性複合体とその製造方法を提供することを目的と
するものであり、言い換えれば、厚み方向の良導電性を
有するとともに、異方性のない適度な電磁シールド特性
を有し、且つ環境シール性に優れた、製造の容易な導電
性複合体とその製造方法を提供しようとするものであ
る。ここで言う「良導電性」とは、複合体の体積抵抗率
が１０Ω・ｃｍ以下であることを意味するものとする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の導電性複合体
は、マトリックス樹脂とこれに埋設された導電性材料と
を含む柔軟性複合体であって、当該導電性材料が弾性反
発力からなる残留応力を有する状態で当該マトリックス
内に埋設された導電性の弾性発泡体であり、この導電性
弾性発泡体の端部が当該複合体の外表面に露出している
ことを特徴とする。

【００１４】好ましくは、上記の弾性発泡体は、独立あ
るいは不連続気泡が本質的になく、見掛け密度が１０〜
１００ｋｇ／ｍ³、硬さが５〜５０ｋｇｆ、そして圧縮
率が１〜９５％の発泡体である。また、上記弾性発泡体
は、硬さが５〜５０ｋｇｆ、圧縮率が１〜９５％で、見
掛け密度はより好ましくは１５〜７５ｋｇ／ｍ³、最も
好ましくは２０〜５０ｋｇ／ｍ³の発泡体である。

【００１５】本発明の導電性複合体は、導電性の弾性発
泡体を所定の厚みまで圧縮する工程、及びこの発泡体を
圧縮した状態のままで発泡体に重合性樹脂を含浸させ、
そしてこの樹脂を硬化させ、固形化する工程を含むこと
を特徴とする製造方法により製造することができる。

【００１６】また、本発明の導電性複合体は、導電性の
弾性発泡体に重合性樹脂を含浸させる工程、及びこの含
浸発泡体を所定の厚みまで圧縮し、重合性樹脂を硬化、
固形化する工程を含むことを特徴とする製造方法により
製造することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の導電性複合体は、導電性
弾性発泡体（下記で説明するように、好ましくは連続気
泡性が高く、独立あるいは不連続気泡が本質的にないも
の）を圧縮した状態のままでマトリックス樹脂内に埋設
したものであり、適度の柔軟性と圧縮性を有するととも
に、埋設した発泡体の端部を外表面から突出させずに外
表面に露出させたものである。この導電性複合体は、少
なくともその厚み方向において、１０Ω・ｃｍ以下の体
積抵抗率を示すことができる。このため、本発明の複合
体は、例えば電子機器の筐体等の構成部材接合部のパッ
キン、ガスケット等として用いた場合、筐体の十分な接
地性、電磁波シールド性を確保できる。また、特に気密
性・水密性を要求される用途においても、比較的低い接
触圧力で、その要求特性を十分満足することができる。
なお、ここで言う「厚み方向」とは、導電性複合体を介
して接合する二つの部材（例えば電子機器の分割設計の
筐体の構成部材等）の間の電気的導通経路が確立される
方向を意味し、これは、更に本発明に即して言えば、マ
トリックス樹脂に埋設された導電性弾性発泡体の弾性反
発力が発揮される方向（言い換えれば発泡体の圧縮方
向）を指すものである。

【００１８】本発明で使用される導電性の弾性発泡体
は、何らかの手法で導電性を付与された、弾性変形可能
な発泡体である。

【００１９】この導電性の発泡体は、本発明の導電性複
合体において圧縮された状態で樹脂マトリックス中に埋
設されたものとなり、この複合体を導電性にする。樹脂
マトリックス中に圧縮状態の導電性発泡体を含むこの構
造の複合体を得るためには、発泡体の空隙（気泡又は気
孔）部にマトリックスの樹脂を含浸又は浸透させること
が必要であり、そのため、本発明で使用される発泡体
は、その圧縮された状態において、マトリックス樹脂が
発泡体全体に欠陥なく入り込めるものでなくてはならな
い。従って、本発明で使用される発泡体としては、連続
気泡性が高く、独立あるいは不連続気泡が本質的にない
ものが好ましい。例えば、隔壁膜が除去された「無膜フ
ォーム」と呼ばれるタイプの発泡体を、好適に使用する
ことができる。

【００２０】弾性発泡体としては、ポリウレタン、ポリ
エチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル等の各種有機ポリマーから作ら
れたものを使用することができる。本発明の複合体にと
っては、ポリウレタンから作られた発泡体（いわゆる
「ウレタンフォーム」）が好ましく、中でも、難加水分
解性のポリエーテル系ウレタンフォームがより好まし
い。

【００２１】発泡体に導電性を付与する手法としては、
発泡体の３次元網状構造を形成している材料表面に金
属、導電性有機物の導電性材料をメツキ、蒸着等で付着
させる方法と、発泡体素材内部に同様の導電性材料を分
散・含有させる方法がある。これらのうちで、材料表面
をメッキする方法が、低抵抗、優れた機械的強度・弾性
特性、経済性を満足する上で望ましい。メッキ材料とし
ては、金、銀、銅、ニッケル等、あるいはそれらの合金
などを用いることができ、また形成するメッキ層は、単
層としてもよく、あるいは複数金属による複層構造とし
てもよい。メッキ層の厚みが０．２μｍ未満では、複合
体に十分な導電性をもたらすことができないので、メッ
キ層の厚みは０．２μｍ以上とするのがよい。一方、メ
ッキ層の厚みの上限は、導電性複合体の使用条件等によ
り様々であり、一義的に定めることはできない。例え
ば、１５μｍを超えると、被メッキ対象の発泡体素材が
多少弾性を失うこと、発泡体の圧縮時メッキ自体が剥離
しやすくなること等の問題が生じることを考慮して、１
５μｍをメッキ層の厚みの上限としてもよい。しかし、
より良好な導電性確保のため、メッキ層をあえて１００
μｍ程度まで、あるいは更にそれより厚くしてもよいこ
とは言うまでもない。導電性を付与すべき発泡体は、上
述のとおり、一般に不良導体の有機ポリマーであるか
ら、メッキ手法の中でも、無電解メッキを使用するのが
特に好ましい。また、導電性付与手法としてメッキを採
用する場合には、上述の無膜フォームと呼ばれるタイプ
のものが、メッキ液を容易にフォーム内部に浸透させ、
厚みにかかわらず均一な導電メッキ層を形成しやすいた
め、特に好ましい。

【００２２】本発明で使用される発泡体は、弾性変形可
能であることも重要である。ここで言う「弾性変形可
能」とは、発泡体が、外部からの圧力により変形可能
で、しかも元の形態に戻ろうとする復元力を少なくとも
一定時間にわたり保持できることを指す。本発明の複合
体は、弾性反発力からなる残留応力を有する状態で樹脂
マトリックス内に埋設された導電性発泡体の端部が複合
体の外表面に露出していることによって導電性を発揮す
ることから、複合体の厚み方向の導電性には、圧縮され
た状態での反発力が強い方がより好適であり、圧縮程度
は言うまでもなく、導電性発泡体自身の機械的特性が重
要となる。

【００２３】この意味において、本発明で使用される導
電性弾性発泡体は、見掛け密度が１０〜１００ｋｇ／ｍ
³であるのが好ましい。見掛け密度が１０ｋｇ／ｍ³未
満では、発泡体の圧縮時に十分な反発力が得られず、１
００ｋｇ／ｍ³を超えると、一般にマトリックス樹脂の
発泡体への含浸が困難となる。発泡体の見掛け密度は、
より好ましくは１５〜７５ｋｇ／ｍ³、最も好ましくは
２０〜５０ｋｇ／ｍ³である。なお、ここでの発泡体の
見掛け密度は、ＪＩＳＫ６４０１に従って測定され
る。

【００２４】また、本発明で使用される導電性弾性発泡
体は、硬さが５〜５０ｋｇｆであるのが好ましい。発泡
体の硬さは、発泡体圧縮時の弾性反発力の直接的指標で
あり、それが５ｋｇｆ未満の場合には圧縮時に十分な反
発力が得られず、５０ｋｇｆを超える場合には圧縮に要
する圧力が過大となり好ましくない。なお、ここでの発
泡体の硬さは、ＪＩＳＫ６４０１に従って測定され
る。

【００２５】圧縮前の厚みに対する圧縮時の厚み変化量
の比として定義される圧縮率（すなわち、圧縮率＝
（（初期厚み−変形後厚み）／初期厚み）×１００
（％））が小さい場合、導電性弾性発泡体は変形量が小
さく、従って得られる弾性反発力（復元力）が小さいた
め、複合体表面における端部の露出が不十分となり、一
方圧縮率が大きい場合には、マトリックス樹脂の発泡体
への含浸が困難となるだけでなく、圧縮に要する圧力が
過大となって好ましくない。そこで、本発明の複合体に
おける導電性弾性発泡体の圧縮率は１〜９５％であるの
が好ましい。導電性弾性発泡体の圧縮率は、より好まし
くは３０〜８０％であり、最も好ましくは４０〜７０％
である。

【００２６】本発明で使用される導電性弾性発泡体は、
公知の方法を応用して、上述の諸条件を満たすように調
製してもよく、また、市販の製品の中からこれらの諸条
件を満たすものを選択することもできる。市販の製品に
は、導電性の付与されているものもあり、あるいは付与
されていないものもあるが、後者の場合は例えば無電解
メッキなどの任意の手法で導電性を付与すれば、どちら
の製品を用いることも可能である。本発明で使用するの
に好適な市販の弾性発泡体の例として、例えばアキレス
社、ブリジストン社もしくはクラボウ社等より入手でき
る各種の無膜軟質ウレタンフォームを挙げることができ
る。

【００２７】本発明の導電性複合体におけるマトリック
ス樹脂としては、圧縮状態にある導電性弾性発泡体の空
隙部へ、無溶剤の溶融樹脂として含浸あるいは浸透させ
ることができ、そして次に硬化させ、固形化して導電性
弾性発泡体を含む複合体を得ることができる重合性樹脂
であれば、どのようなものでも使用可能である。そのよ
うな樹脂の例として、アクリル系、ウレタン系、シリコ
ーン系、エポキシ系、ポリエステル系等の各種樹脂を挙
げることができる。ラジカル重合可能なアクリル酸エス
テル、メタアクリル酸エステル、あるいはその他のラジ
カル重合性官能基を有するモノマー成分と、光又は熱ラ
ジカル開始剤とを含んだ硬化性樹脂は、低粘度で含浸性
に優れ、そして光又は熱暴露により短時間に重合反応が
開始・終了することから、生産性に優れ、本発明の複合
体におけるマトリックス樹脂としてとりわけ好適であ
る。

【００２８】マトリックス樹脂は、発泡体の空隙部へ含
浸あるいは浸透させる必要があり、また含浸あるいは浸
透後に脱泡の容易なことが求められるので、室温で低粘
度のものが望ましい。望ましい粘度は５Ｐａ・ｓ以下
（２５℃）であり、これを超えると発泡体への十分な含
浸あるいは浸透を促進する目的で、加圧封入又は真空封
入が欠かせなくなる場合がある。一方、極度に低粘度の
樹脂は一般に入手が困難である。これらを考慮して、マ
トリックス樹脂の好ましい粘度は、２５℃において０．
００１〜５Ｐａ・ｓ程度である。

【００２９】マトリックス樹脂には、本発明の複合体に
難燃性もしくは熱伝導性を付与し、あるいはその電磁波
シールド性等を強化する目的で、様々な添加剤や充填材
等を加えてもよい。例えば、難燃性付与のためには、三
酸化アンチモン、水酸化アルミニウムに代表される無機
系難燃剤、及び塩素、臭素、リンもしくは窒素を含む脂
肪族、環状脂肪族、芳香族化合物に代表される有機系難
燃剤等を使用することができ、熱伝導性付与のためには
シリカ、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、ボロンナイト
ライド等を、電磁波シールド性強化のためには各種金属
粒子、フェライト等を使用することができる。また、マ
トリックス樹脂自体のガラス転移温度のコントロールに
より、本発明の導電性複合体に適度の柔軟性を付与し、
更には適度の粘着性をも付与することが可能であり、そ
れにより本発明の複合体を様々な用途向けの電磁波シー
ルド材として有用なものにすることができる。このほ
か、導電性複合体のクッション性を高める目的で、マト
リックス樹脂に独立気泡を含ませる態様も可能である。

【００３０】本発明の導電性複合体は、導電性の弾性発
泡体を所定の厚みまで圧縮する工程、及びこの発泡体を
圧縮した状態のままで発泡体に重合性樹脂を含浸させ、
そしてこの樹脂を硬化させ、固形化する工程を含む方法
により製造することができる。次に、本発明のこの方法
を説明する。

【００３１】図１（ａ）に示したように、まず、予め導
電性を付与した弾性発泡体１１を用意する。次に、この
導電性弾性発泡体１１を、図１（ｂ）に示したように上
型１４、下型１５及び枠１６から構成される成形型１３
内に入れて、所定の厚みまで圧縮する。続いて、この圧
縮した状態のままで、成形型１３内に重合性樹脂（図示
せず）を注入し、発泡体１１に含浸させ、そして硬化さ
せて固形化する。固形化完了後、図１（ｃ）に示したよ
うに型開きして、完成した導電性複合体１８を取り出
す。

【００３２】このような圧縮成形法による複合成形品の
製造は周知の技術であり、ここでこれ以上詳しく説明す
るには及ばない。また、ここでは成形型を使用するバッ
チ式の製造方法を説明したが、本発明の導電性複合体は
連続式に製造することも可能である。

【００３３】連続式で製造する場合には、例えば、連続
のフィルム又はシートの間に導電性弾性発泡体を挿入
し、フィルム又はシートの外側から圧力をかけて発泡体
を所定の厚みまで圧縮し、続いてこの圧縮状態のままで
発泡体に重合性樹脂を含浸させ、そしてそれを硬化・固
化させ、フィルム又はシートを剥がすことで完成した複
合体を得る一連の連続工程によることができる。連続法
を採用する場合には、ラジカル重合、カチオン重合等の
高反応速度系の樹脂を用いるのが特に有利である。

【００３４】完成複合体を最終的に取り出す際には、発
泡体を圧縮し樹脂注入による成形に用いられていた面
（上述のバッチ式の場合は成形型の成形面、連続式の場
合は連続フィルム又はシートの面、以下「圧縮成形面」
と呼ぶ）からの剥離を容易にする目的で、これらの圧縮
成形面に剥離性に優れた層を設けることが望ましい。ま
た、これとは逆に、圧縮成形面の少なくとも一方に完成
複合体の構成材料となる素材を設けておいて、樹脂の硬
化・固化が完了したなら完成複合体をこの素材とともに
取り出す態様も可能である。例えば、片側の圧縮成形面
に金属箔を用意しておき、重合性樹脂として粘着性を有
する硬化性樹脂を用いれば、図２に示したように導電性
複合体１８の片面に金属箔１９を備えた、いわゆる金属
箔導電性テープ２０が得られる。言うまでもなく、製品
複合体の構成材料となる素材を導電性複合体１８の両面
に設けるようにすることも可能である。

【００３５】また、別の製造方法として、特に重合性樹
脂の粘度の高い場合には、導電性の弾性発泡体に重合性
樹脂を含浸させ、次いでこの含浸発泡体を所定の厚みま
で圧縮し、重合性樹脂を硬化、固形化することが挙げら
れる。この場合、被圧縮面への導電性弾性発泡体端部の
露出を確実にするため、重合性樹脂の粘度と発泡体の弾
性反発力とをバランスさせることが肝要となる。

【００３６】こうして製造される本発明の導電性複合体
の構造的特徴の一つとして、図３（ａ）に模式的に示し
たように、マトリックス樹脂３１に埋設された導電性弾
性発泡体の一部（端部）３２が表面に露出し、その露出
導電性部分が周辺の樹脂表面に対して有意に突出するこ
とも陥没することもなく実質的に同一平面上に位置し
て、所定の平坦性を有した表面構造となっていることを
挙げることができる。本発明により、導電性複合体の製
造に際し導電性弾性発泡体を前もって所定の厚みまで圧
縮しておいてから樹脂を含浸させて硬化させることが、
このような特別な表面構造を可能にしている。圧縮され
た発泡体は、弾性反発力のためその端部が圧縮成形面に
確実に接触した状態で樹脂を注入・含浸され、そしてそ
のままの状態で樹脂が硬化・固形化するので、圧縮成形
面に接していた発泡体の端部は完成複合体においてその
表面に確実に露出することになり、しかもそれらの端部
は成形された複合体表面と同一平面上に位置することに
なる。このように表面に凹凸がないことは、本発明の導
電性複合体を特に環境シ−ル性の要求される用途のシー
ルド材として用いた場合に、界面からの漏れを防ぐ目的
上有効である。

【００３７】とは言え、本発明においては、図３（ｂ）
にやはり模式的に示したように、マトリックス樹脂３３
に埋設された導電性性発泡体の端部３４が、複合体のう
ちの主としてマトリックス樹脂３３により形成される平
面３６から部分的に突出した態様も可能である。この態
様においては、複合体表面の発泡体端部３４の露出がよ
り確実になって、厚み方向の導電性の確保にとってより
有利である。このように複合体表面から導電性発泡体の
端部の一部がわずかに突出した構造は、弾性発泡体の圧
縮時の弾性反発力を強めるようにすることで実現するこ
とができる。更に、導電性複合体の表面構造がこのよう
に導電性発泡体の端部がわずかに突出したものであって
も、マトリックス樹脂に本来的に備わる塑性を利用する
ことで、導電性複合体を電磁波シールド用ガスケットと
して使用する際の接合圧力により複合体を塑性変形させ
ることが可能であり、それによって複合体の環境シール
性の喪失を防ぐことが可能である。もちろん、そのため
には、マトリックス樹脂が適度の塑性を持つことが大切
である。（マトリックス樹脂の塑性のために環境シール
性が増進されることは、複合体表面に導電性発泡体の端
部の突出が基本的にない図３（ａ）に例示したような複
合体の場合にも当てはまることである。）

【００３８】本発明の導電性複合体は、主としてシート
状あるいはテープ状の形態をとる。その厚みは、導電性
弾性発泡体自身に圧縮による最小の限界厚みがあり、か
と言って最初から薄い多孔質体を用いると、圧縮による
反発力が小さくなり、圧縮成形面に発泡体端部が露出し
にくくなるので、０．１ｍｍが最小限である。本発明に
よれば、導電性複合体の厚み方向の導電性には本質的に
いかなる悪影響も及ぶことがないので、原理的に複合体
の厚みの上限は存在しない。従って、シート状と言うよ
りバルク状と言うべきものまで得ることが可能である
が、本発明の導電性複合体の厚みは、実際の用途に合わ
せて最適なものを選定すべきである。

【００３９】先の説明から明らかなとおり、本発明の導
電性複合体の良好な導電性の発現はその製造に際し導電
性弾性発泡体を前もって所定の厚みまで圧縮しておいて
から樹脂を含浸させて硬化させることで複合体表面に導
電性部分を確実に露出させることに負うことから、圧縮
成形面の数を増やすことにより、先に説明した複合体の
対向する２面以外のいかなる表面にも導電性部分を露出
させることが可能である。また、圧縮成形面を平面のみ
ならず、曲面その他の幾何学面とすることで、それに対
応した平面以外のシール面を持つ導電性複合体を得るこ
とも可能である。

【００４０】ここで、本発明の導電性複合体を、既に説
明した従来技術である特開平１０−２３７１８４号公報
記載の帯電防止樹脂成形体と改めて対比することにす
る。同公報には、金属メッキされた繊維製ネットをキャ
スティング用金型内に複数枚重ねて充填することで形成
した３次元網状構造体に重合性モノマーを含浸して重合
させることが記載されており（第３欄第４７行〜第４欄
第４行）、このように成形に当たり外圧を適用すること
のないキャスティングにより製造した複合成形体（帯電
防止樹脂成形体）にあっては、その表面に十分な導電性
部分を露出させることができない。そのため、同公報に
記載された複合体の体積抵抗率は、先に示したように１
０⁶〜１０⁸Ω・ｃｍ程度であって電磁波シールド材と
して用いるのには適さないのに対し、本発明の複合体の
それは１０Ω・ｃｍ以下であり、電磁波シールド材とし
て好ましく用いることができる。

【００４１】更に、同公報には、導電性物質を含む薄膜
で被覆した樹脂粒状体を加熱加圧して作製される帯電防
止樹脂成形体も記載されているが、これは加熱加圧工程
により導電性被覆層どうしが連続３次元化したものであ
り、従ってこの成形体の表面は本質的に導電性被覆層で
覆われた構造となる。それに対し、本発明の複合体にあ
っては、導電性部分は複合体表面に通常１０個／ｃｍ²
〜数千個／ｃｍ²程度の範囲で点在することになり、表
面を覆う構造とはならない。一般には、本発明の複合体
の表面（圧縮成形を受けた表面）のうちの７０〜９９．
５％程度はマトリックス樹脂によって占められ、残りの
部分が導電性部分となる。これにより、前記従来技術の
ものに比し、マトリックス樹脂自体の物性を顕在化でき
るという効果が得られる。具体的には、マトリックス樹
脂自体の有する粘着性、密着性、光透過性等をそのまま
維持できる。

【００４２】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する。

【００４３】以下の例においては、導電性弾性発泡体と
して次に掲げるものを使用した。・導電性弾性発泡体：アキレス株式会社製無膜軟質ウ
レタンフォーム（ポリエーテルタイプ）のアキレスエア
ロンムマック「ＱＡ」に銅／ニツケルを複層メッキした
もの、厚さ３ｍｍ、金属付着量８〜１５ｇ／ｃｍ²（以
下「ＱＡ」発泡体と呼ぶ）。ともにＪＩＳＫ６４０
１に準拠して測定したこの発泡体の見掛け密度及び硬さ
は、それぞれ３０ｋｇ／ｍ³及び１２ｋｇｆであった。

【００４４】〔実施例１〕片面にシリコーン剥離処理し
たポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを貼
り付けた２５０×２５０×５ｍｍのガラス板を２枚用意
した。１枚のガラス板のシリコーン面上にシリコーンゴ
ムスペーサー（ガラス板の３辺に沿うよう「コ」の字型
にしたもの、厚さ１．５ｍｍ）を配置し、このスペーサ
ーの内側に「ＱＡ」発泡体を配置した。もう一枚のガラ
ス板のシリコーン面を「ＱＡ」発泡体側に向け、２枚の
ガラス板で「ＱＡ」発泡体を挟み込み、シリコンスペー
サーの厚みまで加圧・圧縮した後に、２枚のガラス板を
クリップで挟んで固定した。シリコーンゴムの開口部を
上に向けてガラス板を立て、その開口部から硬化性液状
樹脂を「ＱＡ」発泡体全体が浸るまで流し込んだ。この
硬化性液状樹脂は、下記の成分を混合、攪拌、真空脱泡
したものであった。（１）イソオクチルアクリレート６５重量部（２）イソボルニルアクリレート３５重量部（３）１，６−ヘキサンジオールジアクリレート１０重量部（４）２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン０．０４重量部

【００４５】「ＱＡ」発泡体中にトラップされた気泡を
真空脱泡により除去した後、ガラスの両面にそれぞれ低
圧水銀灯から約７ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１０分間照射
して、シート状複合体を得た。

【００４６】〔実施例２〕導電性弾性発泡体として、３
ｍｍ厚の「ＱＡ」発泡体を２枚重ねたものを用いたこと
を除き、実施例１と同様のシート状複合体を得た。

【００４７】〔実施例３〕０．５ｍｍ厚のシリコーンゴ
ムスペーサーを用いたことを除き、実験例１と同様のシ
ート状複合体を得た。

【００４８】〔実施例４〕硬化性液状樹脂として、以下
の手順で部分重合・高粘度化させたものを使用した。（１）イソオクチルアクリレート６５重量部（２）イソボルニルアクリレート３５重量部（３）１，６−ヘキサンジオールジアクリレート１０重量部（４）２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン０．０４重量部

【００４９】（１）（２）（４）を混合し、液中に窒素
ガスを吹き込み、１０分間窒素置換した。その後窒素ガ
スを吹き込んだ状態のまま低圧水銀灯から約２ｍＷ／ｃ
ｍ²の強度で紫外線を照射し、粘度が約３Ｐａ・ｓとな
ったところで中断した。この混合液に（３）を追加・混
合し、真空脱泡したものを硬化性液状樹脂とした。

【００５０】実施例１と同様のシリコーン剥離処理ＰＥ
Ｔフィルムを貼り付けたガラス板を２枚用意した。１枚
のガラス板を水平に置き、シリコーン面上に厚さ１．５
ｍｍの「コ」の字型シリコーンゴムスペーサーを配置
し、この内側に１００×１００ｍｍの「ＱＡ」発泡体を
配置した。発泡体中央部に上記硬化性液状樹脂２０ｍｌ
を上から注ぎ、その上からもう１枚のガラス板のシリコ
ーン面を「ＱＡ」発泡体側に向けて重ね合わせ、シリコ
ーンゴムの厚みまで加圧・圧縮した後に、２枚のガラス
板をクリップで挟んで固定した。シリコーンゴムスペー
サーの開口部を上に向けてガラス板を立て、ガラス板の
両面にそれぞれ低圧水銀灯から約７ｍＷ／ｃｍ²の紫外
線を１０分間照射して、シート状複合体を得た。

【００５１】〔実施例５〕硬化性液状樹脂として、信越
化学工業株式会社より入手した主剤ＫＥ−１０６／硬化
剤ＣＡＴ−ＲＧの１００／１０（質量比）の混合物を攪
拌・真空脱泡したシリコーン樹脂（粘度約３Ｐａ・ｓ）
を使用した。

【００５２】片面に未処理ＰＥＴフィルムを貼り付けた
２５０×２５０×５ｍｍのガラス板を２枚用意した。１
枚のガラス板を水平に置き、ＰＥＴ面上に厚さ０．５ｍ
ｍの「コ」の字型シリコーンゴムスペーサーを配置し、
この内側に１００×１００ｍｍの「ＱＡ」発泡体を配置
した。発泡体中央部に上記硬化性液状樹脂１０ｍｌを上
から注ぎ、その上からもう一枚のガラス板のＰＥＴ面を
「ＱＡ」発泡体側に向けて重ね合わせ、シリコーンゴム
の厚みまで加圧・圧縮した後に、２枚のガラス板をクリ
ップで挟んで固定した。これをオーブンに投入し、８０
℃で３時間加熱して、シート状複合体を得た。

【００５３】〔比較例１〕３ｍｍ厚のシリコーンゴムス
ペーサーを用いたことを除き、実験例１と同様のシート
状複合体を得た。

【００５４】〔比較例２〕厚さ１ｍｍの既存の導電カー
ボン分散型シリコーンゴムをガスケット材とした。

【００５５】〔比較例３〕実験例１で使用した厚さ３ｍ
ｍの「ＱＡ」発泡体自体をガスケット材とした。

【００５６】〔比較例４〕絶縁性ウレタンフォームの芯
材に銀コーティングナイロン製導電布を被覆した北川工
業株式会社製ソフトガスケット「ＵＣ−３ＥＯ５０４」
（断面６×３ｍｍ、厚さ３ｍｍ）。

【００５７】各例のガスケット材について、次に説明す
るように、圧縮率を計算し、厚み方向導通抵抗、体積抵
抗率、磁界シールド効果、環境シール性を評価した。こ
れらの結果を表１に示す。

【００５８】圧縮率は、圧縮率（％）＝（（初期厚み−変形後厚み）／初期厚
み）×１００により計算した。

【００５９】厚み方向導通抵抗は、２５ｍｍ角の試験片
の上下面を２５ｍｍ角の金属電極で挟み込み、３１ｋＰ
ａで加圧した状態下で電極間に１００ｍＡ通電し、３０
秒後の電圧を測定し、抵抗値を求めた。実施例１〜５の
同じ導電性弾性発泡体「ＱＡ」を用いた場合、圧縮の度
合が大きいほど導通抵抗は小さくなっていることが分か
る。表１において、○印の表示された例は電磁波シール
ド用ガスケットトして特に適していることを、△印の表
示されたものは○印のものほどではないが使用可能レベ
ルであることを、×印のものは使用に適さないことを表
している。

【００６０】体積抵抗率は、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝導通抵抗（Ω）×（電極面積
（ｃｍ²）／試験片厚み（ｃｍ））による換算により算出した。

【００６１】磁界シールド効果は、８ｍｍ幅の試験片の
幅方向を通過する電磁波の磁界シールド効果を，ＫＥＣ
法（社団法人関西電子工業振興センターが提唱した近接
界でのシールド効果測定方法）で測定したデータの５０
０ＭＨｚにおける値により評価した。実施例１〜５、比
較例１においては、同じアクリル組成で導電性弾性発泡
体なしの成形体（それぞれ各例の複合体と同じ厚みのも
の）のデータをベースラインとした。比較例２において
は、１ｍｍ厚の無充填シリコーンゴムに対するデータを
ベースラインとし、比較例３、４では、測定サンプルを
１．４ｍｍ厚に圧縮した状態で測定した（１．４ｍｍ厚
のすき間に対するデータをベースラインとして）。表１
において、○印の表示された例は電磁波シールド用ガス
ケットトして特に適していることを、△印の表示された
ものは○印のものほどではないが使用可能レベルである
ことを、×印のものは使用に適さないことを表してい
る。

【００６２】環境シール性については、ガスケットとし
て上下から挟み込んだ際の気密性、水密性を判定した。
結果は、環境シール性にすぐれたものを○印で、環境シ
ール性にやや欠けるものを△印で、環境シール性に乏し
いものを×印で示している。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【発明の効果】本発明の導電性複合体は、表面に導電性
弾性発泡体の一部が露出し、内部ではその導電性発泡体
が三次元的連続体を形成しているため、導電性発泡体を
圧縮した方向（すなわち厚み方向）において良好な電気
的導通を低圧接触でとることができる。また、導電性弾
性発泡体が圧縮された状態で保持されるため、導電性素
材がより高密度化され、それが本来持っている電磁波シ
ールド性がより強調される効果がある。更に、発泡体の
連続した空隙部が樹脂成分あるいは独立気泡を有する樹
脂成分で満たされるため、気密・水密の環境シール性に
優れ、特に独立気泡を含ませることでクッション性を高
めた場合には制振性の効果も奏することができる。この
ほかにも、使用するマトリックス樹脂の選択により、使
用目的に合わせて複合体に様々な柔軟性をもたらすこと
ができるばかりか、様々な粘着性を付与することもでき
る。また、適切な充填材あるいは添加剤を併用すること
により、複合体の導電性に悪影響を及ぼすことなく、複
合体に熱伝導性、電波吸収性、難燃性等の種々の機能を
容易に付与することもできる。それゆえ、本発明の導電
性複合体は、各種用途向けの電磁波シールド用シート・
ガスケット材として、広い分野で利用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による導電性複合体の製造の一例を説明
する図である。

【図２】金属箔を備えた本発明の導電性複合体を説明す
る図である。

【図３】本発明の導電性複合体の表面構造を模式的に説
明する図である。

【符号の説明】

１１…導電性弾性発泡体１３…成形型１８…導電性複合体１９…金属箔２０…金属箔導電性テープ３１、３３…マトリックス樹脂３２、３４…導電性弾性発泡体の端部

フロントページの続きＦターム(参考） 4F205 AA42 AA43 AA44 AB13 AC05 AD17 AD18 AE03 AG20 AG26 HA06 HA08 HA25 HA40 HA42 HB01 HK03 HK05 HK10 HK27 HM06 5E321 AA03 BB23 BB32 BB44 GG01 GG05 GG11 GH07 GH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリックス樹脂とこれに埋設された導
電性材料とを含む柔軟性複合体であって、当該導電性材
料が弾性反発力からなる残留応力を有する状態で当該マ
トリックス内に埋設された導電性の弾性発泡体であり、
この導電性弾性発泡体の端部が当該複合体の外表面に露
出していることを特徴とする導電性複合体。
【請求項２】前記弾性発泡体が、独立あるいは不連続
気泡が本質的になく、見掛け密度が１０〜１００ｋｇ／
ｍ³、硬さが５〜５０ｋｇｆ、そして圧縮率が１〜９５
％の発泡体である、請求項１記載の導電性複合体。
【請求項３】マトリックス樹脂とこれに埋設された導
電性材料とを含む柔軟性複合体であり、当該導電性材料
が弾性反発力からなる残留応力を有する状態で当該マト
リックス内に埋設された導電性の弾性発泡体であり、こ
の導電性弾性発泡体の端部が当該複合体の外表面に露出
している導電性複合体を製造するための方法であって、
導電性の弾性発泡体を所定の厚みまで圧縮する工程、及
びこの発泡体を圧縮した状態のままで発泡体に重合性樹
脂を含浸させ、そしてこの樹脂を硬化させ、固形化する
工程を含むことを特徴とする導電性複合体の製造方法。
【請求項４】マトリックス樹脂とこれに埋設された導
電性材料とを含む柔軟性複合体であり、当該導電性材料
が弾性反発力からなる残留応力を有する状態で当該マト
リックス内に埋設された導電性の弾性発泡体であり、こ
の導電性弾性発泡体の端部が当該複合体の外表面に露出
している導電性複合体を製造するための方法であって、
導電性の弾性発泡体に重合性樹脂を含浸させる工程、及
びこの含浸発泡体を所定の厚みまで圧縮し、重合性樹脂
を硬化、固形化する工程を含むことを特徴とする導電性
複合体の製造方法。